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国内首款无针疫苗注射机器人问世

来源:武汉晚报
对不少人来说,打针是从小到大的噩梦之一。未来是否能够无针注射疫苗?
昨天,记者从同济大学了解到,该校副教授齐鹏团队正式发布了国内首款自主智能无针疫苗注射机器人。
这款机器人应用世界领先的人体三维模型识别算法及自适应机器人技术,结合机电一体化无针注射器设计,联合多家技术企业和中国心血管医生创新俱乐部(CCI)共同开发,这是国内首次发布此项完整技术验证方案。
这款机器人被命名为“后羿”。据齐鹏介绍,这一名字蕴含着两重含义:“一方面,我们已经进入了后疫情时代,‘后羿’是‘后疫’的谐音,而疫苗是我们抵抗病毒的一大重要方式;另一方面,‘后羿’是我们传统神话中的射日英雄,将无针注射机器人命名为后羿,也可以突显出这一技术的有效性和准确性。”
0.5秒内完成无针注射
打得准,还不痛
相关数据显示,在接种疫苗时,很多人害怕针头,不仅是疼痛,甚至使他们感到恐惧。研究显示,三分之二的儿童害怕针头。记者了解到,无针注射的模式能够显著降低注射者对于针头的恐惧感,以及针头所带来的疼痛感。
注射位置如何选取,无针注射的背后原理是什么?
齐鹏介绍,首先,该自动疫苗注射机器人可自动识别人身上指定的疫苗注射位置,如常用的人体上肢三角肌部位。
目前,机器人通过一个简单的三维点云相机对人体进行拍摄(站姿或坐姿均可),即可快速自动拟合人体对应部位(如肩肘部位)的三维模型,准确识别疫苗注射部位及注射角度。
同时,机器人采用的七轴力控自适应机械臂具备高精度、快速响应的力控性能,应用高精度力控贴合算法,能够确保注射器末端垂直紧密贴合注射部位,提升注射效果,降低痛感体验。
然后,无针注射利用压力源产生的瞬间压力,推动药剂经过一个极细的喷嘴,形成射流,高速穿过皮肤直接进入到治疗部位。药液通过预灌装或吸取的形式装到具有极细喷嘴的容器(药管)中,药管是无菌一次性使用,在药液注射后丢弃,保证使用安全。
齐鹏介绍,针对疫苗注射的医院应用场景,目前该机器人注射系统采用气压驱动技术,优点是适合快速的连续注射。药液注射可以在0.5秒内完成,在疫苗注射的高峰时段保证注射效率。此外,注射精度可精确到0.01mL,可适用于不同的疫苗对注射剂量的要求。
同时,它还有注射深度调节功能,可适用于皮下或肌肉注射的不同种类疫苗,满足不同人群的注射需求。注射器头部与皮肤表面贴合越密切、接触角度越垂直,则注射效果越好、痛感越小。
在使用安全性方面,无针注射器消除恐针、没有针头划伤风险,主要是由于无针注射的原理是先将药管按压在预注射的部位,此时患者没有任何疼痛或不适感,在保证注射条件充分后启动注射,药液瞬间注射到皮下。如果在注射前患者移动注射即不会启动,这种注射过程非常适合通过机器人自动化的形式完成。
解放医护人员双手
医疗机器人应用广阔
团队介绍,无针注射将大大降低医护人员的工作负担,提高疫苗注射效率和作用效果,结合自动化设备和机器人技术,将有助于高效完成无针注射流程,无针疫苗注射方式与机器人技术结合相辅相成。
但这样的无针注射仍然存在着一个问题:于人体表面具备一定的柔性、且人体形态各异,使用机器人实现贴合密切、接触角垂直的无针注射对机器人控制能力的要求较高。
因此,此前无针注射的技术,并未得到广泛普及。
此次同济大学齐鹏团队所开发的全自动无针头疫苗注射机器人,在传统的需要人来操控的无针注射的基础上,加入了医疗机器人的元素,使得注射这一过程真正实现了自动化。
在业内人士看来,自主智能无针疫苗注射机器人概念的推出,打开新世界的大门,全自主智能化且高精准度的操作流程,打破常规的固化思维,在真实世界中的应用场景之广泛。
此项创新技术在医疗领域的运用可谓不言而喻。
“医疗机器人在国内有很大的需求,在医院中有很多的应用场景。机器人的诞生,可以解放医护人员的双手,让重复性高的打针工作不再成为他们的负担,可以把精力和时间花在更具难度和人力需求更大的地方,提升其工作效率和质量,救助更多患者。”齐鹏告诉记者,团队希望通过医疗机器人能够更好地服务医生,帮助患者。“让科技惠及大众,让创想照亮现实,这是非常有意义的事情。”
“我们的设想是,未来这台机器人可以布局到大规模的医院中进行使用,或者把它布局到社区诊所,以及一些紧急情况或者是在一些流动的疫苗注射车中进行布局,这样的话就能够更方便地进行疫苗的注射。”齐鹏表示。
齐鹏告诉记者:“后期我们要进一步地进行临床验证,把这个产品真正推向市场。但由于无针头疫苗的技术研发已经进行了多年,所以临床试验的过程也会相对较快。”他还称,下一步将寻求将这一技术转化落地。
综合《文汇报》、《科技日报》、第一财经、澎湃新闻报道
本文来自:武汉晚报
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[责任编辑:赵丽娟]
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